一种用于煤样灰分测定的马弗炉的制作方法

本发明涉及一种煤样检测领域，特别是涉及一种用于煤样灰分测定的马弗炉。

背景技术：

现阶段主要存在两种测定煤中灰分的方法，分别为缓慢灰化法和快速灰化法。相较于缓慢灰化法而言，快速灰化法是一种检测速度较高的煤样灰分检测方法。

快速灰化法的步骤如下所示：1、将煤样平铺在灰皿中，使每平方厘米的质量不超过0.15g，将盛有煤样的灰皿预先分排放在耐热瓷板；2、将马弗炉加热到850℃，将放有灰皿的内热瓷板缓慢地推入马弗炉中，使得灰皿按照排数分批进行反应。

现阶段一般由实验人员人工将耐热瓷板推入马弗炉中，但是由于人工推入的速度不够恒定，容易导致挥发分较高的煤样在灰皿中发生爆燃，造成试验数据不被采用，因此现阶段需要研制出一种能够控制耐热瓷板匀速进入马弗炉的炉腔中的马弗炉。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于煤样灰分测定马弗炉，所述马弗炉能够降低灰皿中的煤样发生爆燃的概率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于煤样灰分测定马弗炉，包括炉体，所述炉体具有炉膛且设置于炉膛内的加热器，所述炉体具有炉门和连通炉膛的烟囱，所述炉体在炉膛内还设置有输送机构和放置于输送机构的耐热板，所述耐热板上放置有耐热灰皿，所述输送机构包括对称安装在炉膛两内壁上的导轨、滑移安装于两导轨上的滑移支架、固定于滑移支架顶面一侧的齿条、与齿条配合的齿轮以及驱动齿轮旋转的伺服电机，所述齿条沿炉膛的深度方向布置。

通过采用上述技术方案，输送机构包括伺服电机、齿轮、齿条、滑移支架和导轨，通过伺服电机从而控制滑移支架在导轨上进行滑移，从而控制滑移支架上的耐热板和耐热灰皿进出炉膛，由于伺服电机能够精确地控制输出转速，从而能够精切地控制耐热板和耐热灰皿进入到炉膛的速度，使得耐热灰皿中的煤样的受热能够逐渐增加，从而降低耐热灰皿中煤样爆燃的概率。

作为本发明的进一步改进，所述滑移支架的顶部设置有至少两根定位柱，所述耐热板的底面具有与定位柱一一对应的定位孔，且定位孔的孔径大于定位柱的外径。

通过采用上述技术方案，滑移支架上的定位柱和耐热板上的定位孔的设置能够提升滑移支架和耐热板之间的配合强度，且能够方便耐热板在滑移支架上进行定位，降低了耐热板从滑移支架上脱离的概率；其中，定位孔的孔径大于定位柱的外径，能够方便将耐热板从滑移支架上取下。

作为本发明的进一步改进，所述炉门上具有供空气进入到炉膛内的进风间隙。

通过采用上述技术方案，将进风通孔开设在炉门上，可以不用在试验过程中使炉门留有15mm左右的缝隙，使得外界空气能够通过进风间隙进入到炉膛内，从而能够为煤样的灰化提供足够的氧气，且灰化产生的气体能够通过烟囱排出炉膛。

作为本发明的进一步改进，所述耐热灰皿的容腔底面设有充气柱且灰皿的底部具有与充气柱对应的充气盲孔，所述充气柱的外侧壁周向设有与充气盲孔连通的出风口，所述炉膛内还设置有为充气盲孔供气的供气组件。

通过采用上述技术方案，由于煤样在灰化的过程中会产生二氧化硫，而灰化产生的二氧化硫一部分会随着炉膛内的气流从烟囱排出，还有一部分会留在耐热灰皿的表面，在815℃的温度下，二氧化硫会和煤样中的物质反应成硫酸盐，而硫酸盐在815℃的温度下不易发生分解，从而使得煤样的测定数据偏大。

而本发明中的耐热灰皿具有充气柱、充气盲孔和出风口，使得在将耐热板、耐热灰皿送入到炉膛内时，能够通过供气组件向耐热灰皿缓慢供气，使得出风口会缓慢地吹出气体，从而进一步将耐热灰皿表面产生的二氧化硫吹出耐热灰皿的容腔，从而减少煤样中的物质和二氧化硫发生反应，降低煤样灰分中硫酸盐的产生，从而提升快速灰化法的测定精确度。

作为本发明的进一步改进，所述出风口距耐热灰皿的容腔底面的距离在5mm-10mm之间。

通过采用上述技术方案，根据国家标准gb/t212-2008的规定在进行快速灰化法时，煤样的粒度小于0.2mm，且均匀地摊平在灰皿中，使其每平方厘米的质量不超过0.15g。根据转换，煤样的厚度在0.6-1mm之间，根据上述出风口的设置，使得出风口和煤样表面的距离适宜，从而能够使得从出风口吹出的风能够尽可能将煤样表面的二氧化硫吹出耐热灰皿。

作为本发明的进一步改进，述耐热板具有充气腔且耐热板的顶部均布有多个与充气腔连通且能够插入充气盲孔内的充气插柱，所述充气插柱的顶部具有连通充气腔的充气通道，所述耐热板的底部具有与充气腔连通且与供气组件配合的充气接口。

通过采用上述技术方案，耐热板上充气腔的设置能够使得供气组件提供的气流能够在充气腔进行均布，再通过充气插柱的充气通道进入到耐热灰皿的充气盲孔内。上述耐热板的结构设置，实现了通过耐热板对耐热灰皿进行充气，且提升了耐热会面放置在耐热板上的稳定性。

作为本发明的进一步改进，所述充气盲孔包括与充气插柱配合的第一孔和供出风口连通且孔径小于第一孔的第二孔，所述充气插柱的顶部具有与第一孔顶面配合的密封垫。

通过采用上述技术方案，上述结构的设置实现了充气插柱和充气盲孔的密封连接，使得从充气插柱充入的空气能够通过出风口排出。

作为本发明的进一步改进，所述充气组件包括安装于炉膛内的耐高温气泵、一端与耐高温气泵的出气口连接的柔性的充气管以及安装于充气管另一端的充气接头，所述充气接头能够可拆卸安装在充气接口中。

通过采用上述技术方案，耐高温气泵安装在炉膛内，能够将炉膛内的热空气通过充气管、耐热板的充气腔、充气通道之后，最终从耐热灰皿的出风口吹出，在耐热灰皿在推入炉膛之前，从出风口吹出的热气能够对耐热灰皿内的煤样进行预热，能够降低煤样在推入炉膛时产生爆燃的概率；在耐热灰皿完全进入到炉膛内后，由于出风口吹出的是炉膛内的高温空气，相较于出风口吹出的是常温空气而言，高温空气能够更加有效地将煤样表面的二氧化硫带离耐热灰皿的容腔。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、一种用于煤样灰分测定马弗炉，通过在炉膛内设置输送机构，并通过输送机构将耐热板和耐热灰皿送入炉膛内，由于输送机构输送的速度恒定，避免了因人工供料速度过快而导致的煤样爆燃的现象发生；

2、耐热灰皿设置有充气柱、充气盲孔、出风口，并且设置有为耐热灰皿供气的供气组件，能够有效地去除耐热灰皿中的煤样灰化过程中产生的二氧化硫，从而降低了煤样灰化过程中形成的硫酸盐含量，从而提高快速灰化法的测定精度；

3、耐热板具有充气腔和充气插柱，不仅实现了通过耐热板为耐热灰皿进行供气，而且还方便了耐热灰皿在耐热板上进行安装和定位；

4、供气组件包括安装于炉膛内的耐高温气泵、充气管和充气接头，能够将炉膛内的高温空气充入耐热灰皿中，为还没有进入炉膛内的煤样进行预热，且待耐热灰皿完全进入到炉膛内后，由于出风口吹出的是炉膛内的高温空气，相较于出风口吹出的是常温空气而言，高温空气能够更加有效地将煤样表面的二氧化硫带离耐热灰皿的容腔。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为本发明的正示图；

图4为图3中b处的放大图；

图5为耐热板和耐热灰皿的剖面示意图；

图6为图5中c处的放大图；

图7为供气组件和耐热板的配合示意图；

图8为图7中d处的放大图。

图中：1、炉体；11、炉膛；12、炉门；121、进风通孔；13、烟囱；14、电加热管；2、输送机构；21、导轨；211、t形滑槽；22、滑移支架；221、滑移条；221a、安装槽；221b、定位柱；222、连接杆；23、齿条；24、齿轮；25、伺服电机；3、耐热板；31、定位孔；32、充气腔；33、充气插柱；331、充气通道；332、密封垫；34、充气接口；4、耐热灰皿；41、充气柱；42、充气盲孔；421、第一孔；422、第二孔；43、出风口；5、供气组件；51、耐高温气泵；52、充气管；53、充气接头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参与附图1和附图3，一种用于煤样灰分测定马弗炉，包括具有炉膛11的炉体1、铰接安装于炉体1上的炉门12以及设置于炉体1顶部且与炉膛11连通的烟囱13。其中，炉膛11的左侧壁、右侧壁和后侧壁均设置有加热器，在本实施例中，加热器为多根电加热管14，且多根加热管沿高度方向间隔布置于炉膛11的左侧壁、右侧壁和后侧壁上。

炉体1在炉膛11内还设置有输送机构2、放置于输送机构2上的耐热板3以及放置于耐热板3上的耐热灰皿4。其中，耐热灰皿4内可平铺煤样，并且通过输送机构2将煤样送入炉膛11内进行高温灰化。

参阅附图3和附图4，输送机构2包括对应安装于炉膛11左侧壁和右侧壁的导轨21、滑移安装于导轨21上的滑移支架22、固定于滑移支架22顶面一侧的齿条23、与齿条23配合的齿轮24以及驱动齿轮24旋转的伺服电机25。

其中，两导轨21水平设置且在两者相对的侧面开设有水平布置的t形滑槽211。滑移支架22包括分别位于两侧且与t形滑槽211配合的两根滑移条221以及连接两根滑移条221的连接杆222，在本实施例中，滑移支架22具有四根连接杆222。齿条23沿炉膛11的深度方向布置于其中一根滑移条221的顶部，在本实施例中，齿条23通过螺钉固定在滑移条221上；伺服电机25安装在炉体1的外侧壁上，且伺服电机25的输出轴密封贯穿炉体1的侧壁。齿轮24安装在伺服电机25的输出轴上且与齿条23相适配。

参阅附图1、附图2和附图4，两根滑移条221的顶部在靠近彼此的一侧开设有供耐热板3安装的安装槽221a，且在安装槽221a的前后两侧均设置有定位柱221b。耐热板3上设置有与定位柱221b一一对应的定位孔31，且定位孔31的孔径大于定位柱221b的孔径。

参阅附图5和附图6，耐热板3具有一个充气腔32，且耐热板3的顶部设置有多个与充气空腔相配合的充气插柱33。充气插柱33竖直设置且具有连通充气腔32的充气通道331。在本实施例中，充气腔32为水平布置的长方体空腔，且耐热板3具有二十个充气插柱33，二十个充气插柱33呈两列十排布置，当耐热灰皿4安装在耐热板3上时，相邻耐热灰皿4上不发生抵接。

其中，耐热板3在充气插柱33的顶部设置有一层密封垫332，在本实施例中，密封垫332为耐高温橡胶制成。

耐热灰皿4的容腔底面设有充气柱41且耐热灰皿4的底部具有与充气柱41对应的充气盲孔42，充气柱41的外侧壁周向设有与充气盲孔42连通的出风口43。在本实施例中，耐热灰皿4的尺寸符合国家标准gb/t212-2008的规定，瓷质，耐热灰皿4的底面和顶部均为长方形，底长45mm,底宽22mm，顶长55mm，顶宽为25mm，高14mm；充气柱41设置于耐热灰皿4的容腔底面中心，且充气柱41的外径为10mm，高度为10mm；出风口43距耐热灰皿4的容腔底面的距离为7mm。

其中，充气盲孔42包括与充气插柱33配合的第一孔421和供出风口43连通且孔径小于第一孔421的第二孔422。密封垫332抵接于充气盲孔42的台阶面上，实现充气插柱33和充气盲孔42之间的密封连接。

参阅附图7和附图8，耐热板3的底部还设置有一个与充气腔32（参阅附图5）连通的充气接口34。

本发明中的用于煤样灰分测定马弗炉在其炉膛11内还设置有为耐热板3供气的供气组件5。供气组件5主要包括安装于炉膛11内的耐高温气泵51、一端与耐高温气泵51的出气口连接的柔性的充气管52以及安装于充气管52另一端的充气接头53。其中，充气接头53能够可拆卸安装在充气接口34中。在本实施例中，充气接口34和充气接头53通过螺纹连接配合。

参阅附图1，为了方便为炉膛11供氧，炉门12上设置有供空气进入炉膛11内的进风通孔121。进风通孔121为水平设置的条形通口，且关于炉门12的竖直中心左右对称。在本实施例中，进风通孔121的高度为15mm,且长度为炉门12长度的80%。

采用本发明的一种用于煤样灰分测定的马弗炉进行煤样灰分测定的方法如下所示：

1、称取粒度小于0.2mm的试验煤样（1±0.1）g，称准至0.0002g，均匀地摊平在耐热灰皿4中，使其每平方厘米的质量不超过0.15g；

2、将耐热灰皿4安装在耐热板3的充气插柱33上；

3、将马弗炉加热到850℃，将耐热板3安装在输送机构2的滑移支架22上，并且安装充气接头53至耐热板3的充气接口34上；

4、伺服电机25运行，将第一排的耐热灰皿4送入马弗炉的炉膛11内，使得第一排耐热灰皿4中的煤样灰化；

5、待第一排的煤样不再冒烟时，伺服电机25驱动耐热板3以每分钟不大于2cm的速度把耐热板3送入炉膛11内，期间开启耐高温气泵51，使得耐热灰皿4的出风口43出风；

6、待耐热板3完全进入炉膛11后，关上炉门12，调节炉膛11内温度至（815±10）℃，持续灼烧40min；

7、从马弗炉中取出灰皿，放在空气中冷却5min，移入干燥器中冷却至室温（约20min）后，称量；

8、进行检测性灼烧，温度为（815±10）℃，每次20min，直到连续两次灼烧后的质量变化不超过0.0010g为止，以最后一次灼烧后的质量为计算依据。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。